精品解析:河北省邯郸市五校2025-2026学年高二上学期期中联考物理试题
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内容正文:
2025-2026学年第一学期高二年级期中考试
物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4、考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 为了提高松果的采摘率和工作效率,人们通常会使用采摘器,通过采摘器振动头振动而摇动树干,使得松果脱落,要使落果效果最好,应调节振动头振动频率( )
A. 越大越好 B. 越小越好
C. 任意频率 D. 等于树干的固有频率
2. 雾霾天气严重影响人们的身体健康,能见度只有几米,为了增加能见度,增加穿透能力,在雾霾天气下使用信号灯的颜色最好采用( )
A. 紫色 B. 绿色 C. 黄色 D. 红色
3. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲描述的是多普勒效应,A观察者接收到波的频率大于B观察者接收到波的频率
B. 图乙中,电影院提供的观看立体电影的眼镜,应用的是光的干涉原理
C. 图丙的雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的这个特性工作的
D. 图丁中激光切割金属,利用了激光相干性好的特点
4. 下列关于火箭的描述,正确的是( )
A. 火箭发射时获得的推力来自喷出的燃气与空气之间的相互作用
B. 火箭加速升空过程,机械能守恒
C. 在真空环境中,火箭可以通过反冲作用调整飞行速度
D. 当燃气从火箭喷口喷出的速度相对于地面为零时火箭就不再加速
5. 质量相等的甲、乙两球放在光滑的水平面上,它们用一轻质细线相连,开始时细线处于松弛状态。现使两球反向运动,,如图所示,当细线拉紧瞬间突然断,这以后两球的速度可能是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
6. 粗细均匀的细木棒,下端绕几圈铁丝,竖直浮在较大的装水的杯中,将细木棒竖直向下压一段距离后放手,若只考虑重力和浮力的作用,可以证明细木棒做简谐运动。已知细木棒的横截面积为S,水的密度为ρ,重力加速度为g,则其所受回复力与偏离平衡位置的位移之比为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示是一光导纤维简化为一长直玻璃丝的示意图,玻璃丝足够长,为其端面,为使不管以多大入射角从端面射入的光都能从玻璃丝的另一端面射出,则玻璃丝的折射率n应满足( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的。全选对的得6分,选不全的得3分,错选得0分。
8. 一列简谐横波在时刻的波形图如图中实线所示,在时刻的波形图如图中虚线所示。该波的周期可能为( )
A. 4s B. 2.4s C. 2s D. 1.2s
9. 公园中有一喷泉,将水流以恒定的速率从截面积为的管口持续不断地竖直向上喷出,在水流的冲击下,一质量为的铁盒稳定悬浮在空中(盒子底面积大于与盒底接触的水流截面积)。已知水流向上运动并冲击铁盒后,在竖直方向的速度减为零,在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力,已知水的密度,重力加速度g取10,下列说法正确的是( )
A. 相同时间内,水流对铁盒的冲量与铁盒对水流的冲量相同
B. 喷泉单位时间内喷出水的质量为1kg
C. 水从喷口喷出后到达铁盒底面时的速度大小约为8m/s
D. 盒子在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度约为2.8m
10. 如图所示,一单摆A悬挂在天花板上,将另一完全相同的单摆B一端固定在倾角为θ的光滑斜面上。t=0时刻,将两摆球拉离平衡位置相同的小角度并由静止释放,摆线中拉力大小F随时间t变化的关系图像如图所示,重力加速度g取9.8m/s2,π2取9.8,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. t=0.5s时刻,A单摆位于平衡位置,所受合外力为0
B. 两单摆的摆长为1m
C.
D. A、B摆绳上最大拉力之比为9:4
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中,如图甲所示,光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。
(1)M、N、P分别是________(填字母标号)。
A. 滤光片、单缝、双缝 B. 双缝、滤光片、单缝 C. 单缝、双缝、滤光片
(2)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准时,手轮的读数,继续转动手轮,使分划板中心刻线对准时,手轮的读数如图丙所示,________mm。
(3)若已知双缝间距d,双缝到屏的距离l,则待测光的波长________。(用、、l和d表示)
(4)某同学观察到如图丁所示图像,即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,若继续移动目镜观察,将会使测量结果出现偏差。若在这种情况下测出相邻干涉条纹的间距,则波长的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)其实际值。
12. 为了验证动量守恒定律,某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置:将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上,光电门1和光电门2相隔适当距离安装好,在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架,它们的上表面装有宽度均为d的挡光片,测得滑块A、B(包含遮光片)的质量分别为和。(已知重力加速度为g)
(1)打开气泵,调节气垫导轨,将一个滑块放在气垫导轨左端,向右轻推滑块,滑块通过光电门1、2的时间分别为、,当________(填“>”“<”或“=”)时,可认为气垫导轨水平。
(2)滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门之间,给A一个向右的初速度,A与静止的滑块B发生碰撞。与光电门1相连的计时器显示的遮光时间为,与光电门2相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为和。为使滑块A能通过光电门2,则________(填“>”“<”或“=”);该装置在用于“验证动量守恒定律”时________(填“需要”或“不需要”)测出遮光片的宽度d。
(3)两滑块发生的是弹性碰撞,下列等式成立的是________(填字母标号)。
A. B.
C. D.
(4)改变实验装置用于验证动量定理:拿下滑块A、B,把气垫导轨左端抬高,使导轨与水平面夹角为30°,然后固定导轨。让滑块A从光电门1的左侧由静止沿导轨滑下,通过光电门1、2的时间为、,通过光电门1和2之间的时间间隔为t,重力加速度为g,如果关系式________(用d、、、t及g表示)在误差允许范围内成立,证明动量定理成立。
13. 某实验小组利用如图所示的装置测量两面平行的玻璃砖的折射率,玻璃砖边与屏P平行放置,将一束蓝光从另一侧O点以一定角度照射,此时在屏上的处有光点,仅移走玻璃砖,光点移到处。已知B为连线与边交点,,,,,光在真空中传播速度为。
(1)说明经两面平行的玻璃砖射出的光线与连线间的方向关系并据此在图中作出移走玻璃砖前的光路图;
(2)求该玻璃砖对蓝光的折射率n以及蓝光在玻璃砖中的传播速度v。(结果可保留根号)
14. 在海洋中,根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域,水波在不同密度区域的传播速度不同,为了研究水波的传播情况,可简化为如图甲所示的情形,平面直角坐标系的y轴为两种均匀介质的分界线,P、Q质点平衡位置分别在和处。时刻P、Q同时开始沿y轴方向振动,振动图像如图乙所示,并形成沿x轴传播的简谐横波。时两列波同时到达O点,质点M(图中未画出)的平衡位置处于处,求:
(1)简谐横波分别在x轴正、负半轴上的波长;
(2)从时刻到质点M第一次到达波峰的过程中,质点P的位移的大小;
(3)在0~10s内,质点M运动的路程。
15. 如图所示,一圆心为O、质量为、半径为的四分之一光滑圆弧轨道放在光滑水平地面上,最低点与水平地面相切。质量为的木块(可视为质点)静止在轨道左侧的地面上,质量为的子弹以的速度水平向右射入木块并留在其中,子弹与木块作用时间极短,重力加速度g取,不计空气阻力。求:
(1)子弹射入木块后与木块的共同速度大小;
(2)木块在圆弧轨道上到达最高点时的高度;
(3)木块第二次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小。
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2025-2026学年第一学期高二年级期中考试
物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4、考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 为了提高松果的采摘率和工作效率,人们通常会使用采摘器,通过采摘器振动头振动而摇动树干,使得松果脱落,要使落果效果最好,应调节振动头振动频率( )
A. 越大越好 B. 越小越好
C. 任意频率 D. 等于树干的固有频率
【答案】D
【解析】
【详解】通过采摘器振动头振动而摇动树干,使得松果脱落,要使落果效果最好,应使树干发生共振,应调节振动头振动频率等于树干的固有频率。
故选D。
2. 雾霾天气严重影响人们的身体健康,能见度只有几米,为了增加能见度,增加穿透能力,在雾霾天气下使用信号灯的颜色最好采用( )
A. 紫色 B. 绿色 C. 黄色 D. 红色
【答案】D
【解析】
【详解】雾霾天气中,空气中悬浮颗粒物较多,光在传播过程中会发生散射,波长越短,散射越强,穿透能力越差;波长越长,散射越弱,穿透能力越强。可见光波长范围中,紫色光波长最短(约380-450nm),散射最强;红色光波长最长(约620-750nm),散射最弱,穿透能力最强。因此,在雾霾天气下,使用红色信号灯能有效增加穿透能力和能见度。
故选D。
3. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲描述的是多普勒效应,A观察者接收到波的频率大于B观察者接收到波的频率
B. 图乙中,电影院提供的观看立体电影的眼镜,应用的是光的干涉原理
C. 图丙的雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的这个特性工作的
D. 图丁中激光切割金属,利用了激光相干性好的特点
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,A观察者接收到波的频率小于B观察者接收到波的频率,故A错误;
B.电影院提供的观看立体电影的眼镜,应用的是光的偏振,故B错误;
C.雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的这个特性工作的,故C正确;
D.激光切割金属,利用了激光亮度高、能量大的特点,故D错误。
故选C。
4. 下列关于火箭的描述,正确的是( )
A. 火箭发射时获得的推力来自喷出的燃气与空气之间的相互作用
B. 火箭加速升空过程,机械能守恒
C. 在真空环境中,火箭可以通过反冲作用调整飞行速度
D. 当燃气从火箭喷口喷出的速度相对于地面为零时火箭就不再加速
【答案】C
【解析】
【详解】A.火箭发射时获得的推力源于火箭喷出燃气时,燃气对火箭的反作用力(牛顿第三定律),与空气无关,故A错误;
B.火箭加速升空过程中,发动机燃烧燃料产生推力,此推力是非保守力,对火箭做功,同时化学能转化为机械能,导致机械能增加,机械能不守恒,故B错误;
C.火箭推进由于反冲作用,在真空中,火箭通过喷出燃气获得反冲力,从而改变自身动量,实现速度调整,此过程不依赖外部介质,故C正确;
D.火箭的推力取决于燃气相对于火箭的喷出速度和单位时间内喷出的燃气质量,根据动量定理得,推力大小为
当燃气相对于地面的速度为零,即火箭速度时,推力仍存在,火箭继续加速,直到燃料耗尽或推力消失,故D错误。
故选C。
5. 质量相等的甲、乙两球放在光滑的水平面上,它们用一轻质细线相连,开始时细线处于松弛状态。现使两球反向运动,,如图所示,当细线拉紧瞬间突然断,这以后两球的速度可能是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】A.当细绳拉紧时突然绷断,满足动量守恒,规定向左为正方向,因为两球质量相等,所以
即
代入数据可知满足条件;绳子断前总动能
断后总动能,满足动能不增加,故A正确;
BC.由代入数据可知,都不满足动量守恒,故BC错误;
D.由代入数据可知,满足动量守恒,绳子断后动能
动能增加,违背能量守恒定律,故D错误。
故选A。
6. 粗细均匀的细木棒,下端绕几圈铁丝,竖直浮在较大的装水的杯中,将细木棒竖直向下压一段距离后放手,若只考虑重力和浮力的作用,可以证明细木棒做简谐运动。已知细木棒的横截面积为S,水的密度为ρ,重力加速度为g,则其所受回复力与偏离平衡位置的位移之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】细木棒在水中静止不动时,浮力与重力平衡,则
V0为细木棒排开水的体积,向下压一段距离x,细木棒排开水的体积增加Sx,当木棒偏离平衡位置的位移为 x(向下为正方向),则细木棒所受合力
可得
所以有
故选A。
7. 如图所示是一光导纤维简化为一长直玻璃丝的示意图,玻璃丝足够长,为其端面,为使不管以多大入射角从端面射入的光都能从玻璃丝的另一端面射出,则玻璃丝的折射率n应满足( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】为使光能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,则光在光导纤维内发生全反射,光路图如图所示
根据折射定律有,
且有
联立解得
不管以多大入射角()射入的光都能发生全反射,这意味着对于所有可能的θ值都必须成立。因此,我们需要取的最大值来确定n的最小值,即
故选B。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的。全选对的得6分,选不全的得3分,错选得0分。
8. 一列简谐横波在时刻的波形图如图中实线所示,在时刻的波形图如图中虚线所示。该波的周期可能为( )
A. 4s B. 2.4s C. 2s D. 1.2s
【答案】AB
【解析】
【详解】若波向右传播,有
可得
当时,周期为
当时,周期为,此种情况下周期最大为4s
若波向左传播,有
可得
当时,周期为
当时,周期为
当时,周期为
当时,周期为
综上,故选AB。
9. 公园中有一喷泉,将水流以恒定的速率从截面积为的管口持续不断地竖直向上喷出,在水流的冲击下,一质量为的铁盒稳定悬浮在空中(盒子底面积大于与盒底接触的水流截面积)。已知水流向上运动并冲击铁盒后,在竖直方向的速度减为零,在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力,已知水的密度,重力加速度g取10,下列说法正确的是( )
A. 相同时间内,水流对铁盒的冲量与铁盒对水流的冲量相同
B. 喷泉单位时间内喷出水的质量为1kg
C. 水从喷口喷出后到达铁盒底面时的速度大小约为8m/s
D. 盒子在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度约为2.8m
【答案】BC
【解析】
【详解】A.相同时间内,水流对铁盒的冲量与铁盒对水流的冲量大小相等,方向相反,故A错误;
B.喷泉单位时间内喷出水的质量为,故B正确;
C.由题意知水对铁盒的作用力大小为,选内的水,对其由动量定理得,
解得,即水从喷口喷出后到达铁盒底面时的速度大小约为8m/s,故C正确;
D.盒子在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度约为,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,一单摆A悬挂在天花板上,将另一完全相同的单摆B一端固定在倾角为θ的光滑斜面上。t=0时刻,将两摆球拉离平衡位置相同的小角度并由静止释放,摆线中拉力大小F随时间t变化的关系图像如图所示,重力加速度g取9.8m/s2,π2取9.8,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. t=0.5s时刻,A单摆位于平衡位置,所受合外力为0
B. 两单摆的摆长为1m
C.
D. A、B摆绳上最大拉力之比为9:4
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,t=0.5s时刻,A摆球所受摆线拉力最大,则A单摆位于平衡位置,此时回复力为零,向心力不为零,所以所受合外力不为零,故A错误;
B.由图可知,A单摆周期为2s,根据单摆的周期公式
代入数据解得,故B正确;
C.B单摆周期为3s,根据单摆的周期公式
代入数据解得,故C错误;
D.当摆球运动到最低点时,速度最大,绳上拉力最大,设摆角为α,根据机械能守恒定律可得,
根据牛顿第二定律可得,
联立可得,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中,如图甲所示,光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。
(1)M、N、P分别是________(填字母标号)。
A. 滤光片、单缝、双缝 B. 双缝、滤光片、单缝 C. 单缝、双缝、滤光片
(2)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准时,手轮的读数,继续转动手轮,使分划板中心刻线对准时,手轮的读数如图丙所示,________mm。
(3)若已知双缝间距d,双缝到屏的距离l,则待测光的波长________。(用、、l和d表示)
(4)某同学观察到如图丁所示图像,即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,若继续移动目镜观察,将会使测量结果出现偏差。若在这种情况下测出相邻干涉条纹的间距,则波长的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)其实际值。
【答案】(1)A (2)####
(3)
(4)大于
【解析】
【小问1详解】
M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝,故选A;
【小问2详解】
螺旋测微器的精确值为0.01mm
手轮的读数如图丙为
【小问3详解】
根据条纹间距公式
因为
联立解得波长
【小问4详解】
在这种情况下测出干涉条纹的间距偏大,故波长的测量值偏大,即波长的测量值大于真实值。
12. 为了验证动量守恒定律,某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置:将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上,光电门1和光电门2相隔适当距离安装好,在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架,它们的上表面装有宽度均为d的挡光片,测得滑块A、B(包含遮光片)的质量分别为和。(已知重力加速度为g)
(1)打开气泵,调节气垫导轨,将一个滑块放在气垫导轨左端,向右轻推滑块,滑块通过光电门1、2的时间分别为、,当________(填“>”“<”或“=”)时,可认为气垫导轨水平。
(2)滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门之间,给A一个向右的初速度,A与静止的滑块B发生碰撞。与光电门1相连的计时器显示的遮光时间为,与光电门2相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为和。为使滑块A能通过光电门2,则________(填“>”“<”或“=”);该装置在用于“验证动量守恒定律”时________(填“需要”或“不需要”)测出遮光片的宽度d。
(3)两滑块发生的是弹性碰撞,下列等式成立的是________(填字母标号)。
A. B.
C. D.
(4)改变实验装置用于验证动量定理:拿下滑块A、B,把气垫导轨左端抬高,使导轨与水平面夹角为30°,然后固定导轨。让滑块A从光电门1的左侧由静止沿导轨滑下,通过光电门1、2的时间为、,通过光电门1和2之间的时间间隔为t,重力加速度为g,如果关系式________(用d、、、t及g表示)在误差允许范围内成立,证明动量定理成立。
【答案】(1)= (2) ①. > ②. 不需要 (3)B
(4)
【解析】
【小问1详解】
当时,说明滑块做匀速运动,可认为气垫导轨水平。
【小问2详解】
为使滑块A能通过光电门2,即碰后滑块A的速度方向不变,则;
该装置在用于“验证动量守恒定律”时,要验证的关系为
其中,,
即
可得
则该实验不需要测出遮光片的宽度d。
【小问3详解】
两滑块发生的是弹性碰撞,则
即
即
与联立可知
故选B。
【小问4详解】
滑块A通过两光电门时的速度大小分别为,
如果动量定理成立,由动量定理得m1gtsin30°=m1vA2-m1vA1
整理得
13. 某实验小组利用如图所示的装置测量两面平行的玻璃砖的折射率,玻璃砖边与屏P平行放置,将一束蓝光从另一侧O点以一定角度照射,此时在屏上的处有光点,仅移走玻璃砖,光点移到处。已知B为连线与边交点,,,,,光在真空中传播速度为。
(1)说明经两面平行的玻璃砖射出的光线与连线间的方向关系并据此在图中作出移走玻璃砖前的光路图;
(2)求该玻璃砖对蓝光的折射率n以及蓝光在玻璃砖中的传播速度v。(结果可保留根号)
【答案】(1)平行, (2),
【解析】
【小问1详解】
如图所示
根据折射定律可得经两面平行的玻璃砖射出的光线与入射光线平行,即与连线平行。
【小问2详解】
连线与连线平行,可知
,可知
又,根据几何关系可知,
根据折射定律可得折射率
蓝光在玻璃砖中的传播速度
14. 在海洋中,根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域,水波在不同密度区域的传播速度不同,为了研究水波的传播情况,可简化为如图甲所示的情形,平面直角坐标系的y轴为两种均匀介质的分界线,P、Q质点平衡位置分别在和处。时刻P、Q同时开始沿y轴方向振动,振动图像如图乙所示,并形成沿x轴传播的简谐横波。时两列波同时到达O点,质点M(图中未画出)的平衡位置处于处,求:
(1)简谐横波分别在x轴正、负半轴上的波长;
(2)从时刻到质点M第一次到达波峰的过程中,质点P的位移的大小;
(3)在0~10s内,质点M运动的路程。
【答案】(1)4m,2m (2)0 (3)1m
【解析】
【分析】
【小问1详解】
由图乙知,简谐横波分别在x轴正、负半轴上传播的周期均为,波速分别为
根据
解得
【小问2详解】
波传到点M需要的时间为
M第一次到达波峰需要再运动,从时刻到质点M第一次到达波峰的过程中,质点P运动的时间为
P的位移为0。
【小问3详解】
由第2问分析知时M点开始振动,Q点的波传到M点的时刻为
到这段时间M振动的时间为
路程为
时刻后M点的振动为P、Q两列波的叠加,Q点波源在M点引起的振动可看作质点O在M点引起的振动,根据波的干涉条件知M点为振动的减弱点,振幅为,振动的时间为
路程为
在0~10s内,质点M运动的路程为
【点睛】
15. 如图所示,一圆心为O、质量为、半径为的四分之一光滑圆弧轨道放在光滑水平地面上,最低点与水平地面相切。质量为的木块(可视为质点)静止在轨道左侧的地面上,质量为的子弹以的速度水平向右射入木块并留在其中,子弹与木块作用时间极短,重力加速度g取,不计空气阻力。求:
(1)子弹射入木块后与木块的共同速度大小;
(2)木块在圆弧轨道上到达最高点时的高度;
(3)木块第二次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小。
【答案】(1)
(2)0.6m (3)36.7N
【解析】
【小问1详解】
子弹射入木块的过程动量守恒,子弹留在木块中后一起运动的速度为,即
可解得
【小问2详解】
木块滑上圆弧,二者在水平方向上动量是守恒的,木块到达最高点时木块与圆弧共速,设共速时的速度大小为,即
设到达最高点的高度为h,有
解得
【小问3详解】
木块滑上圆弧后会再次滑下圆弧,整个过程水平方向的动量是守恒的,机械能也守恒,设滑到最低点时木块与圆弧的速度分别是和,有
解得,
对木块受力分析,有
根据牛顿第三定律,木块对轨道的压力
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